KR102448626B1 - Method of printing wiring and apparatus for printing wiring - Google Patents

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KR102448626B1
KR102448626B1 KR1020210082956A KR20210082956A KR102448626B1 KR 102448626 B1 KR102448626 B1 KR 102448626B1 KR 1020210082956 A KR1020210082956 A KR 1020210082956A KR 20210082956 A KR20210082956 A KR 20210082956A KR 102448626 B1 KR102448626 B1 KR 102448626B1
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박홍진
윤승재
김형식
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박홍진
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Abstract

According to one embodiment of the present invention, provided are a method for printing wiring and device for printing wiring capable of forming wiring on various types of substrates and improving wiring quality. Here, the method for printing wiring comprises the steps of: preparing a supply substrate coated with copper compound nanoparticles containing copper and an organic material on an upper surface; preparing a supply substrate coated with copper compound nanoparticles containing copper and an organic material on an upper surface; transmitting light irradiated from an upper side of the target substrate through the target substrate to be irradiated to the copper compound nanoparticles, reducing copper particles by a photochemical reaction of the copper compound nanoparticles, and generating and flying a gaseous organic compound through the photochemical reaction; forming a seed layer having a polymer layer formed on a lower surface of the target substrate by a polymerization reaction of the organic compound and copper particles flown by the organic compound to be mixed with the polymer layer; and forming a copper thin film for wiring by performing a copper plating process on the seed layer. Accordingly, the wiring can be formed using chemically stable copper compound nanoparticles.

Description

배선 인쇄 방법 및 배선 인쇄 장치{METHOD OF PRINTING WIRING AND APPARATUS FOR PRINTING WIRING}Wiring printing method and wiring printing apparatus

본 발명은 배선 인쇄 방법 및 배선 인쇄 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 종류의 기판에 배선 형성이 가능하고, 배선 품질을 높일 수 있는 배선 인쇄 방법 및 배선 인쇄 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wiring printing method and a wiring printing apparatus, and more particularly, to a wiring printing method and a wiring printing apparatus capable of forming wiring on various types of substrates and improving wiring quality.

인쇄전자(Printed Electronics)기술이란 원하는 배선 부분만을 기판이나 필름 등에 도전성 잉크로 인쇄하듯이 제조하는 기술이다.Printed Electronics technology is a technology that manufactures only the desired wiring part as if printing it with conductive ink on a substrate or film.

기존의 회로기판(PCB, FPCB) 제작 기술은 기판 전체에 구리나 알루미늄을 도금한 뒤, 필요한 부분만 남기고 나머지를 제거하는 방식, 즉, 증착공정, 포토레지스트 고정 및 식각공정이 필요하기 때문에, 공정이 복잡하고 낭비되는 전도성 소재의 양이 많다.Existing circuit board (PCB, FPCB) manufacturing technology requires a method of plating copper or aluminum on the entire board, leaving only the necessary parts and removing the rest, that is, deposition process, photoresist fixing and etching process. The amount of this complex and wasted conductive material is large.

반면, 인쇄전자 기술은 공정을 줄여 비교적 낮은 가격으로 배선을 생산할 수 있는 점, 친환경 생산이 가능한 점, 배선을 얇고 작은 물체에 형성할 수 있는 점, 기존의 단단한 기판뿐만 아니라 얇고 유연한 필름 상에도 배선을 형성할 수 있는 점 등 여러 장점들로 인하여, 예를 들어, 메모리, 디스플레이, 전지, 조명, 센서 등 다양한 산업분야에 두루 적용되고 있다. 또한, 인쇄전자 기술은 기존 산업 분야와 더불어, 스마트 IT, 디스플레이, 태양광 등의 산업과도 융합하여 고부가가치 산업을 창출할 것으로 전망된다.On the other hand, printed electronic technology can produce wiring at a relatively low price by reducing the process, eco-friendly production is possible, wiring can be formed on thin and small objects, and wiring on thin and flexible films as well as on existing rigid substrates. Due to various advantages such as being able to form a , for example, it is widely applied in various industrial fields such as memory, display, battery, lighting, and sensor. In addition, printed electronic technology is expected to create high value-added industries by converging with industries such as smart IT, display, and solar power in addition to existing industrial fields.

현재 인쇄전자 기술에서 사용되고 있는 도전성 잉크는 주로 은(Silver)을 포함하는 은 잉크 또는 은 페이스트가 일반적이다. 그러나, 은은 소결온도에서 금속 상태로 환원되므로 소결이 용이한 반면, 가격이 비싸기 때문에 가격 경쟁력이 낮은 문제점이 있다.As a conductive ink currently used in printed electronic technology, silver ink or silver paste mainly containing silver is common. However, since silver is reduced to a metallic state at the sintering temperature, sintering is easy, but there is a problem in that price competitiveness is low because of the high price.

이에 따라, 최근에는 은보다 저렴한 구리를 활용하는 기술이 도모되고 있다. 그러나, 구리를 활용하는 경우, 구리 입자를 작게 만들기가 어렵고, 구리는 소결온도에서 쉽게 산화되기 때문에, 산화 방지를 위한 환원제가 요구되는 등과 같은 문제점이 있어 은을 이용하는 경우에 비해서 공정 난이도가 높다.Accordingly, in recent years, a technique using copper, which is cheaper than silver, is being pursued. However, when copper is used, it is difficult to make small copper particles, and since copper is easily oxidized at a sintering temperature, there are problems such as a reducing agent for preventing oxidation is required, so the process difficulty is higher than when using silver.

그리고, 배선을 형성하는 기판이 두꺼운 경우, 기판에 인쇄된 구리 페이스트를 소결하기 위해 공급되는 열 에너지 중에 기판으로 빠져 나가는 양이 많아져 광에너지를 이용하여 소결 온도를 유지하기가 어려운 문제점이 있다. In addition, when the substrate for forming the wiring is thick, the amount of heat energy supplied to sinter the copper paste printed on the substrate that escapes to the substrate increases, so that it is difficult to maintain the sintering temperature using light energy.

또한, 구리의 녹는점보다 낮은 온도에서 변형되는 폴리머 기판(예를 들면, PET(폴리에틸렌 테레프타레이트))을 사용하는 경우, 소결 공정 중에 기판이 변형될 수 있다. 이처럼, 종래에 구리를 이용한 인쇄전자 기술에서는 기판의 두께, 종류 등이 제한되는 문제점이 있다.Also, when using a polymer substrate that deforms at a temperature lower than the melting point of copper (eg, PET (polyethylene terephthalate)), the substrate may deform during the sintering process. As such, in the conventional printed electronic technology using copper, there is a problem in that the thickness and type of the substrate are limited.

그리고, 구리 페이스트는 입자의 분산, 금속 산화방지, 인쇄특성 등을 위해 구리 입자와 함께 첨가물을 포함하는데, 소결 과정에서 첨가물이 기화되면서 분해 또는 가스화 되고, 이것들이 배출되면서 기판에 형성되는 구리 배선 내부와 표면에 기공이 발생하게 되므로, 치밀한 배선을 얻기가 어려운 문제점이 있다.In addition, copper paste contains additives together with copper particles for particle dispersion, metal oxidation prevention, printing characteristics, etc. During the sintering process, the additives are vaporized and decomposed or gasified, and inside the copper wiring formed on the substrate as these are discharged. There is a problem in that it is difficult to obtain a dense wiring because pores are generated on the surface and the surface.

도 1은 종래의 인쇄 전자 방법으로 제조된 배선의 사진인데, 도 1의 (a)의 FESEM(주사형 전자 현미경) 사진을 참고하면 구리 입자(10) 사이에 많은 기공(11)이 형성된 것을 확인할 수 있으며, 도 1의 (b)의 FESEM 사진을 참고하면, 구리막(10a)에 넓은 공극(11a)이 많이 형성된 것을 확인할 수 있다.1 is a photograph of a wiring manufactured by a conventional printed electronic method. Referring to the FESEM (scanning electron microscope) photograph of FIG. 1 (a), it can be confirmed that many pores 11 are formed between the copper particles 10. In addition, referring to the FESEM photograph of FIG. 1B , it can be seen that a large number of wide pores 11a are formed in the copper film 10a.

대한민국 공개특허공보 제 2015-0077675호(2015.07.08. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 2015-0077675 (published on Jul. 8, 2015)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다양한 종류의 기판에 배선 형성이 가능하고, 배선 품질을 높일 수 있는 배선 인쇄 방법 및 배선 인쇄 장치를 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a wiring printing method and a wiring printing apparatus capable of forming wiring on various types of substrates and improving wiring quality.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. There will be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 구리 및 유기물을 포함하는 구리화합물 나노입자가 상면에 코팅된 공급기판을 마련하는 공급기판 마련단계; 배선이 형성될 광투과성 재질의 타깃기판을 상기 공급기판의 상측에 마련하는 타깃기판 마련단계; 상기 타깃기판의 상측에서 조사되는 광이 상기 타깃기판을 투과하여 상기 구리화합물 나노입자에 조사되고, 상기 구리화합물 나노입자가 광화학반응되어 구리 입자가 환원되며, 상기 광화학반응으로 가스 형태의 유기화합물이 발생하여 비상하는 반응단계; 상기 유기화합물이 중합 반응에 의해 상기 타깃기판의 하면에 형성하는 폴리머층 및 상기 유기화합물에 의해 비상되어 상기 폴리머층에 혼합되는 상기 구리 입자를 가지는 시드층을 형성하는 시드층 형성단계; 그리고 상기 시드층에 구리 도금 공정을 실시하여 배선용 구리박막을 형성하는 배선형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배선 인쇄 방법을 제공한다.In order to achieve the above technical object, an embodiment of the present invention is a supply substrate preparation step of preparing a supply substrate coated on the upper surface of the copper compound nanoparticles containing copper and organic material; a target substrate preparation step of providing a target substrate made of a light-transmissive material on which wiring is to be formed on an upper side of the supply substrate; Light irradiated from the upper side of the target substrate passes through the target substrate and is irradiated to the copper compound nanoparticles, the copper compound nanoparticles are photochemically reacted to reduce copper particles, and the organic compound in gaseous form is produced by the photochemical reaction a reaction step that occurs and takes off; a seed layer forming step of forming a polymer layer in which the organic compound is formed on the lower surface of the target substrate by a polymerization reaction and a seed layer having the copper particles flying by the organic compound and mixed into the polymer layer; and a wiring forming step of forming a copper thin film for wiring by performing a copper plating process on the seed layer.

그리고, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 구리 및 유기물을 포함하는 구리화합물 나노입자가 상면에 코팅된 광투과성 재질의 공급기판을 마련하는 공급기판 마련단계; 배선이 형성될 타깃기판을 상기 공급기판의 상측에 마련하는 타깃기판 마련단계; 상기 공급기판의 하측에서 조사되는 광이 상기 공급기판을 투과하여 상기 구리화합물 나노입자에 조사되고, 상기 구리화합물 나노입자가 광화학반응되어 구리 입자가 환원되며, 상기 광화학반응으로 가스 형태의 유기화합물이 발생하여 비상하는 반응단계; 상기 유기화합물이 중합 반응에 의해 상기 타깃기판의 하면에 형성하는 폴리머층 및 상기 유기화합물에 의해 비상되어 상기 폴리머층에 혼합되는 상기 구리 입자를 가지는 시드층을 형성하는 시드층 형성단계; 그리고 상기 시드층에 구리 도금 공정을 실시하여 배선용 구리박막을 형성하는 배선형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배선 인쇄 방법을 제공한다.And, in order to achieve the above technical object, an embodiment of the present invention is a supply substrate preparation step of preparing a supply substrate of a light-transmitting material coated on the upper surface of the copper compound nanoparticles containing copper and organic material; a target substrate preparation step of providing a target substrate on which wiring is to be formed on an upper side of the supply substrate; Light irradiated from the lower side of the supply substrate passes through the supply substrate and is irradiated to the copper compound nanoparticles, the copper compound nanoparticles are photochemically reacted to reduce copper particles, and the organic compound in gaseous form is produced by the photochemical reaction a reaction step that occurs and takes off; a seed layer forming step of forming a polymer layer in which the organic compound is formed on the lower surface of the target substrate by a polymerization reaction and a seed layer having the copper particles flying by the organic compound and mixed into the polymer layer; and a wiring forming step of forming a copper thin film for wiring by performing a copper plating process on the seed layer.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 구리화합물 나노입자는 구리 알콕사이드 화합물(Copper Alkoxide Compounds)일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the copper compound nanoparticles may be copper alkoxide compounds (Copper Alkoxide Compounds).

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 유기화합물은 에틸렌(CH2)이고, 상기 폴리머층은 폴리에틸렌(PE)층일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the organic compound may be ethylene (CH 2 ), and the polymer layer may be a polyethylene (PE) layer.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 공급기판 및 상기 타깃기판은 유연 필름일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the supply substrate and the target substrate may be flexible films.

한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 구리 및 유기물을 포함하는 구리화합물 나노입자가 상면에 코팅된 공급기판을 공급하는 제1공급부; 배선이 형성될 광투과성 재질의 타깃기판을 공급기판의 상측에 공급하는 제2공급부; 상기 타깃기판의 상측에 구비되고, 상기 타깃기판을 투과하여 상기 구리화합물 나노입자가 광화학반응되도록 상기 구리화합물 나노입자에 광을 조사하는 광원부; 그리고 상기 타깃기판의 하면에 형성되는 시드층에 구리 도금 공정을 실시하는 도금부를 포함하고, 상기 광원부에서 조사되는 광에 의해 상기 구리화합물 나노입자가 광화학반응되어 구리 입자가 환원되고, 상기 광화학반응으로 가스 형태의 유기화합물이 발생하여 비상하며, 상기 시드층은 상기 유기화합물이 중합 반응에 의해 상기 타깃기판의 하면에 형성하는 폴리머층 및 상기 유기화합물에 의해 비상되어 상기 폴리머층에 혼합되는 상기 구리 입자를 가지고, 상기 도금부에서 상기 시드층에 구리 도금 공정이 진행되어 배선용 구리박막이 형성되는 것을 특징으로 하는 배선 인쇄 장치를 제공한다.On the other hand, in order to achieve the above technical problem, an embodiment of the present invention is a first supply unit for supplying a supply substrate coated on the upper surface of the copper compound nanoparticles containing copper and organic material; a second supply unit for supplying a target substrate made of a light-transmitting material on which wiring is to be formed to an upper side of the supply substrate; a light source unit provided on the upper side of the target substrate and irradiating light to the copper compound nanoparticles so that the copper compound nanoparticles are photochemically reacted through the target substrate; and a plating unit for performing a copper plating process on a seed layer formed on the lower surface of the target substrate, wherein the copper compound nanoparticles are photochemically reacted by the light irradiated from the light source unit to reduce the copper particles, and the photochemical reaction The organic compound in gaseous form is generated and soars, and the seed layer is a polymer layer formed on the lower surface of the target substrate by the polymerization reaction of the organic compound, and the copper particles flying by the organic compound and mixed into the polymer layer. and, in the plating unit, a copper plating process is performed on the seed layer to form a copper thin film for wiring.

그리고, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 구리 및 유기물을 포함하는 구리화합물 나노입자가 상면에 코팅된 광투과성 재질의 공급기판을 공급하는 제1공급부; 배선이 형성될 타깃기판을 상기 공급기판의 상측에 공급하는 제2공급부; 상기 공급기판의 하측에 구비되고, 상기 공급기판을 투과하여 상기 구리화합물 나노입자가 광화학반응되도록 상기 구리화합물 나노입자에 광을 조사하는 광원부; 그리고 상기 타깃기판의 하면에 형성되는 시드층에 구리 도금 공정을 실시하는 도금부를 포함하고, 상기 광원부에서 조사되는 광에 의해 상기 구리화합물 나노입자가 광화학반응되어 구리 입자가 환원되고, 상기 광화학반응으로 가스 형태의 유기화합물이 발생하여 비상하며, 상기 시드층은 상기 유기화합물이 중합 반응에 의해 상기 타깃기판의 하면에 형성하는 폴리머층 및 상기 유기화합물에 의해 비상되어 상기 폴리머층에 혼합되는 상기 구리 입자를 가지고, 상기 도금부에서 상기 시드층에 구리 도금 공정이 진행되어 배선용 구리박막이 형성되는 것을 특징으로 하는 배선 인쇄 장치를 제공한다.And, in order to achieve the above technical problem, an embodiment of the present invention is a first supply unit for supplying a supply substrate of a light-transmitting material coated on the upper surface of the copper compound nanoparticles containing copper and organic material; a second supply unit for supplying a target substrate on which wiring is to be formed to an upper side of the supply substrate; a light source unit provided under the supply substrate and irradiating light to the copper compound nanoparticles so that the copper compound nanoparticles are photochemically reacted through the supply substrate; and a plating unit for performing a copper plating process on a seed layer formed on the lower surface of the target substrate, wherein the copper compound nanoparticles are photochemically reacted by the light irradiated from the light source unit to reduce the copper particles, and the photochemical reaction The organic compound in gaseous form is generated and soars, and the seed layer is a polymer layer formed on the lower surface of the target substrate by the polymerization reaction of the organic compound, and the copper particles flying by the organic compound and mixed into the polymer layer. and, in the plating unit, a copper plating process is performed on the seed layer to form a copper thin film for wiring.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 구리화합물 나노입자는 구리 알콕사이드 화합물(Copper Alkoxide Compounds)일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the copper compound nanoparticles may be copper alkoxide compounds (Copper Alkoxide Compounds).

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 유기화합물은 에틸렌(CH2)이고, 상기 폴리머층은 폴리에틸렌(PE)층일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the organic compound may be ethylene (CH 2 ), and the polymer layer may be a polyethylene (PE) layer.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 공급기판 및 상기 타깃기판의 사이에 구비되고, 상기 가스 형태의 유기화합물 및 상기 유기화합물에 의해 비상되는 상기 구리 입자가 상기 타깃기판으로 이동되도록 안내하는 가이드부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a guide part provided between the supply substrate and the target substrate and guiding the organic compound in gaseous form and the copper particles flying by the organic compound to move to the target substrate is further provided. may include

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 타깃기판의 상부 외측에 구비되고, 흡입력을 발생하여 상기 가스 형태의 유기화합물의 균일한 비상을 유도하는 흡입부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a suction unit provided outside the upper portion of the target substrate and generating a suction force to induce uniform flight of the organic compound in gaseous form may be further included.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 공급기판 및 상기 타깃기판은 유연 필름으로 형성되어 롤투롤 공급될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the supply substrate and the target substrate are formed of a flexible film and may be supplied roll-to-roll.

본 발명의 실시예에 따르면, 타깃기판에 구리 입자가 혼합된 폴리머층이 형성되는 광소결 공정은 구리 입자의 소결 온도보다 낮은 온도 영역에서 이루어질 수 있다. 즉, 본 발명에서는 산화되기 쉬운 구리 입자를 소결하여 배선을 형성하지 않고, 화학적으로 안정한 구리화합물 나노입자를 사용하여 배선을 형성하는 것이 가능하다.According to an embodiment of the present invention, the photosintering process in which the polymer layer in which copper particles are mixed is formed on the target substrate may be performed in a temperature region lower than the sintering temperature of the copper particles. That is, in the present invention, it is possible to form wiring using chemically stable copper compound nanoparticles without sintering copper particles that are easily oxidized to form wiring.

그리고, 본 발명에 따르면, 광소결 공정은 구리 입자의 소결 온도보다 낮은 온도 영역에서 이루어질 수 있기 때문에, 구리의 소결온도 보다 낮은 온도에서 변형이 발생할 수 있는 PET를 포함하는 다양한 폴리머 소재의 기판이 타깃기판으로 사용될 수 있다.And, according to the present invention, since the photosintering process can be performed in a temperature region lower than the sintering temperature of copper particles, a substrate made of various polymer materials including PET, which can be deformed at a temperature lower than the sintering temperature of copper, is a target. It can be used as a substrate.

또한, 본 발명에 따르면, 광소결 공정에 의해서 구리 뿐만 아니라 접착성을 갖는 폴리머층을 동시에 증착할 수 있으므로, 유리나 폴리이미드와 같은 구리와 접착성이 좋지 않은 소재의 기판에서도 배선을 형성할 수 있다. 따라서, 타깃기판의 종류, 두께 등의 제한이 낮아질 수 있고, 적절한 소재 선택이 가능하여 제조원가도 많이 낮춰질 수 있다.In addition, according to the present invention, not only copper but also a polymer layer having adhesive properties can be simultaneously deposited by the optical sintering process, so wiring can be formed even on a substrate made of a material having poor adhesion to copper, such as glass or polyimide. . Accordingly, restrictions such as the type and thickness of the target substrate may be lowered, and an appropriate material may be selected, so that the manufacturing cost may be greatly reduced.

또한, 본 발명에 따르면, 배선용 구리박막은 무전해 구리 도금 공정을 통해 얻어지므로, 기공이 적거나 없어 치밀한 배선을 형성할 수 있다.In addition, according to the present invention, since the copper thin film for wiring is obtained through an electroless copper plating process, it is possible to form a dense wiring with few or no pores.

그리고, 종래의 인쇄전자 기술에서는 원하는 배선을 형성하기 위하여 도전성 잉크를 기판의 특성에 맞추어 코팅하여 건조하는 공정이 필요한 반면, 본 발명에 따르면, 구리화합물 나노입자는 공급기판에 미리 코팅 및 건조된 상태로 준비될 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 도전성 잉크를 기판에 인쇄하는 공정이 생략될 수 있다.In addition, in the conventional printed electronic technology, a process of coating and drying a conductive ink according to the characteristics of the substrate is required to form a desired wiring, whereas according to the present invention, the copper compound nanoparticles are pre-coated and dried on the supply substrate. can be prepared with Accordingly, in the present invention, the process of printing the conductive ink on the substrate may be omitted.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 종래의 인쇄 전자 방법으로 제조된 배선의 사진이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 배선 인쇄 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 배선 인쇄 공정을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 배선 인쇄 공정에 사용된 구리화합물 나노입자 잉크의 프린팅-건조 후 EDS 조성 분석 사진이다.
도 5는 도 2의 방법으로 증착된 시드층 표면의 이미지이다.
도 6은 도 2의 방법으로 형성된 배선용 구리박막의 사진이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 배선 인쇄 장치의 제1공급부, 제2공급부 및 광원부를 중심으로 나타낸 정면예시도이다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 배선 인쇄 장치를 나타낸 측면예시도이다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 배선 인쇄 장치의 도금부를 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 배선 인쇄 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 배선 인쇄 공정을 나타낸 예시도이다.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 배선 인쇄 장치의 제1공급부, 제2공급부 및 광원부를 중심으로 나타낸 정면예시도이다.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 배선 인쇄 장치를 나타낸 측면예시도이다.
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 배선 인쇄 장치의 도금부를 나타낸 예시도이다.1 is a photograph of a wiring manufactured by a conventional printed electronic method.
2 is a flowchart illustrating a wiring printing method according to a first embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view showing a wiring printing process according to the first embodiment of the present invention.
4 is an EDS composition analysis photograph after printing-drying of the copper compound nanoparticle ink used in the wiring printing process according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an image of the surface of the seed layer deposited by the method of FIG. 2 .
6 is a photograph of a copper thin film for wiring formed by the method of FIG. 2 .
7 is a front elevational view showing the first supply unit, the second supply unit, and the light source unit of the wiring printing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
8 is a side view showing a wiring printing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
9 is an exemplary view showing a plating part of the wiring printing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
10 is a flowchart illustrating a wiring printing method according to a second embodiment of the present invention.
11 is an exemplary view illustrating a wiring printing process according to a second embodiment of the present invention.
12 is a front view showing the first supply part, the second supply part, and the light source part mainly of the wiring printing apparatus according to the second embodiment of the present invention.
13 is a side view showing a wiring printing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
14 is an exemplary view showing a plating part of the wiring printing apparatus according to the second embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in several different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is "connected (connected, contacted, coupled)" with another part, it is not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member interposed therebetween. "Including cases where In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided without excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 배선 인쇄 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 배선 인쇄 공정을 나타낸 예시도이다.2 is a flowchart illustrating a wiring printing method according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating a wiring printing process according to the first embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이, 본 실시예에 따른 배선 인쇄 방법은 공급기판 마련단계(S110), 타깃기판 마련단계(S120), 반응단계(S130), 시드층 형성단계(S140) 그리고 배선형성단계(S150)를 포함할 수 있다.2 and 3 , the wiring printing method according to this embodiment includes a supply substrate preparation step (S110), a target substrate preparation step (S120), a reaction step (S130), a seed layer formation step (S140), and wiring It may include a forming step (S150).

공급기판 마련단계(S110)는 구리 및 유기물을 포함하는 구리화합물 나노입자(220)가 상면에 코팅된 공급기판(210)을 마련하는 단계일 수 있다. The supply substrate preparation step ( S110 ) may be a step of preparing the supply substrate 210 on which the copper compound nanoparticles 220 including copper and organic material are coated.

구체적으로 구리화합물 나노입자(220)는 광에너지에 의해 구리 금속으로 환원될 수 있는 구리 원소 및 광에너지에 의해 플라스틱으로 중합될 수 있는 탄소(C), 수소(H) 및 산소(O)로 구성되는 유기물을 포함할 수 있다. 여기서, 플라스틱의 일 예로는 폴리에틸렌(PE)이 있을 수 있다.Specifically, the copper compound nanoparticles 220 are composed of a copper element that can be reduced to copper metal by light energy, and carbon (C), hydrogen (H) and oxygen (O) that can be polymerized into plastic by light energy. It may contain organic matter. Here, an example of the plastic may be polyethylene (PE).

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 배선 인쇄 공정에 사용된 구리화합물 나노입자 잉크의 프린팅-건조 후 EDS 조성 분석 사진이다. 그리고, 아래 표 1은 도 4의 "A"부분의 스펙트럼을 나타낸 것이다.4 is an EDS composition analysis photograph after printing-drying of the copper compound nanoparticle ink used in the wiring printing process according to the first embodiment of the present invention. And, Table 1 below shows the spectrum of part “A” of FIG. 4 .

원소element Mass Norm. [%]Mass Norm. [%] 탄소(C)carbon (C) 69.6969.69 산소(O)Oxygen (O) 28.7128.71 구리(Cu)Copper (Cu) 1.601.60 100.00100.00

표 1을 참조하면, 구리화합물 나노입자(220)는 구리 원소와, 산소, 탄소 및 수소로 구성된 유리물을 포함함을 알 수 있다.Referring to Table 1, it can be seen that the copper compound nanoparticles 220 include a glass material composed of a copper element, oxygen, carbon, and hydrogen.

구리는 100nm 이하의 크기를 가질 수 있으며, 구리화합물 나노입자(220)는 공급기판(210)에 전체적으로 코팅된 상태일 수 있다.Copper may have a size of 100 nm or less, and the copper compound nanoparticles 220 may be entirely coated on the supply substrate 210 .

공급기판(210)은 폴리에틸렌 테레프타레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 폴리염화비닐(PVC), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리스타이렌(PS) 및 ABS수지 중 적어도 하나 이상의 소재로 형성될 수 있다.The supply substrate 210 is polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), polyvinyl chloride (PVC), polycarbonate (PC), polypropylene (PP), polymethyl methacrylate (PMMA), polystyrene (PS) ) and at least one of ABS resin.

타깃기판 마련단계(S120)는 배선이 형성될 광투과성 재질의 타깃기판(230)을 공급기판(210)의 상측에 마련하는 단계일 수 있다.The step of preparing the target substrate ( S120 ) may be a step of providing the target substrate 230 of a light-transmissive material on which the wiring is to be formed on the upper side of the supply substrate 210 .

공급기판(210)은 타깃기판(230)의 광투과성보다 낮은 광투과성을 가질 수 있으며, 나아가 공급기판(210)은 광불투과성 재질로 형성될 수도 있다.The supply substrate 210 may have lower light transmittance than that of the target substrate 230 , and further, the supply substrate 210 may be formed of a light-transmitting material.

타깃기판(230)은 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌 테레프타레이트(PET), 폴리이미드(PI), 유리, 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리카보네이트(PC) 중 적어도 하나 이상의 소재로 형성될 수 있다.The target substrate 230 is made of at least one material selected from among polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polyimide (PI), glass, polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), and polycarbonate (PC). can be formed with

공급기판(210) 및 타깃기판(230)은 플레이트 형태일 수도 있고, 유연한 필름 형태일 수도 있다.The supply substrate 210 and the target substrate 230 may be in the form of a plate or a flexible film.

반응단계(S130)는 타깃기판(230)의 상측에서 조사되는 광(331)이 타깃기판(230)을 투과하여 구리화합물 나노입자(220)에 조사되어 구리화합물 나노입자(220)에 광에너지가 가해지고, 구리화합물 나노입자(220)가 광화학반응되어 구리 입자(221)가 환원되며, 광화학반응으로 가스 형태의 유기화합물(222)이 발생하여 비상하는 단계일 수 있다.In the reaction step (S130), light 331 irradiated from the upper side of the target substrate 230 passes through the target substrate 230 and is irradiated to the copper compound nanoparticles 220 so that light energy is applied to the copper compound nanoparticles 220 This may be a step in which the copper compound nanoparticles 220 are photochemically reacted to reduce the copper particles 221 , and the organic compound 222 in gaseous form is generated by the photochemical reaction and soars.

광(331)은 타깃기판(230)의 상측에 구비되는 광원부(330)에서 조사될 수 있다. 광(331)은 짧은 시간에 높은 광에너지 전달이 가능한 것이 바람직하며, 높은 전압하에 낮은 전류로 가해지는 숏펄스(Short Pulse)가 효과적일 수 있다. 이러한 광(331)을 조사하기 위해서 광원부(330)로는 제논 플래시 램프 또는 레이저가 사용될 수 있다. 일 예로, 제논 플래시 램프는 백색광으로 2 내지 7 J/㎠의 에너지 밀도를 가질 수 있다. 광(331)은 형성하고자 하는 배선의 패턴에 대응되도록 조사될 수 있다.The light 331 may be irradiated from the light source unit 330 provided above the target substrate 230 . It is preferable that the light 331 can transmit high light energy in a short time, and a short pulse applied with a low current under a high voltage may be effective. In order to irradiate the light 331 , a xenon flash lamp or a laser may be used as the light source 330 . For example, the xenon flash lamp may have an energy density of 2 to 7 J/cm 2 as white light. The light 331 may be irradiated to correspond to the pattern of the wiring to be formed.

시드층 형성단계(S140)는 유기화합물(222)이 중합 반응에 의해 타깃기판(230)의 하면에 형성하는 폴리머층(223) 및 유기화합물(222)에 의해 비상되어 폴리머층(223)에 혼합되는 구리 입자(221)를 가지는 시드층(224)을 형성하는 단계일 수 있다.In the seed layer forming step (S140), the organic compound 222 is mixed with the polymer layer 223 by flying by the polymer layer 223 and the organic compound 222 formed on the lower surface of the target substrate 230 by the polymerization reaction. It may be a step of forming the seed layer 224 having the copper particles 221 to be formed.

본 실시예에서, 구리화합물 나노입자(220)는 구리 알콕사이드 화합물(Copper Alkoxide Compounds)일 수 있다. 구리 알콕사이드 화합물(화학식 Cu(C2H4O2))은 구리수산화물(Cu(OH)2)과 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol(화학식 C2H4O2))의 화학 반응에 의해서 합성될 수 있다. 구리 알콕사이드 화합물은 검은색으로 광흡수도가 높기 때문에, 광에너지를 가하면 산소 원자에 붙어 있는 에틸렌(CH2) 분자들이 결합을 끊고 가스 형태로 나와 중합 반응에 의해 폴리에틸렌(PE) 플라스틱을 형성할 수 있다. In this embodiment, the copper compound nanoparticles 220 may be copper alkoxide compounds (Copper Alkoxide Compounds). The copper alkoxide compound (Formula Cu(C 2 H 4 O 2 )) may be synthesized by a chemical reaction of copper hydroxide (Cu(OH) 2 ) and ethylene glycol (Ethylene glycol (Formula C 2 H 4 O 2 )). . Copper alkoxide compounds are black and have high light absorption, so when light energy is applied, ethylene (CH 2 ) molecules attached to oxygen atoms break the bond and come out in gaseous form to form polyethylene (PE) plastic by polymerization. have.

본 발명에서 광화학반응에 의해 에틸렌(CH2) 분자들은 가스 형태로 비상하여 타깃기판(230)의 하면에 증착될 수 있으며, 이를 통해, 타깃기판(230)의 하면에는 폴리에틸렌(PE)층이 증착될 수 있다. 즉, 본 발명에서 유기화합물(222)은 에틸렌(CH2)이고, 폴리머층(223)은 폴리에틸렌(PE)층 일 수 있다. In the present invention, ethylene (CH 2 ) molecules fly in a gaseous form by a photochemical reaction and may be deposited on the lower surface of the target substrate 230 . Through this, a polyethylene (PE) layer is deposited on the lower surface of the target substrate 230 . can be That is, in the present invention, the organic compound 222 may be ethylene (CH 2 ), and the polymer layer 223 may be a polyethylene (PE) layer.

그리고, 가스 형태의 에틸렌(CH2)이 비상하는 힘에 의해 구리 입자(221)도 비상될 수 있으며, 이렇게 비상되는 구리 입자(221)가 폴리머층(223)에 혼합되어 시드층(224)을 형성할 수 있게 된다. 즉, 시드층(224)은 구리 입자(221) 및 폴리머층(223)을 포함할 수 있다.In addition, the copper particles 221 may also fly by the force of ethylene (CH 2 ) in gaseous form flying, and the flying copper particles 221 are mixed with the polymer layer 223 to form the seed layer 224 . be able to form That is, the seed layer 224 may include copper particles 221 and a polymer layer 223 .

도 5는 도 2의 방법으로 증착된 시드층 표면의 이미지이다. 그리고, 아래 표 2는 도 5를 EDS 조성 분석한 스펙트럼을 나타낸 것이다.FIG. 5 is an image of the surface of the seed layer deposited by the method of FIG. 2 . And, Table 2 below shows a spectrum obtained by analyzing the EDS composition of FIG. 5 .

원소element Mass Norm. [%]Mass Norm. [%] 탄소(C)carbon (C) 21.4421.44 산소(O)Oxygen (O) 58.8758.87 구리(Cu)Copper (Cu) 19.6919.69 100.00100.00

표 2를 참조하면, 광화학반응에 의한 광소결 후 형성되는 시드층(224)에서는, 환원된 구리 입자가 포함되면서 구리의 질량비가 많이 높아짐을 알 수 있다.Referring to Table 2, it can be seen that in the seed layer 224 formed after photosintering by a photochemical reaction, the mass ratio of copper is greatly increased while the reduced copper particles are included.

한편, 타깃기판(230) 및 공급기판(210) 사이의 간격은 충분히 좁을 수 있다. 따라서, 유기화합물(222) 및 구리 입자(221)는 수직 상방으로 비상될 수 있다. 그리고 광(331)은 형성하고자 하는 배선의 패턴에 대응되도록 조사될 수 있기 때문에, 광화학반응이 발생하는 영역은 배선의 패턴에 대응될 수 있다. 따라서, 비상하는 유기화합물(222)의 중합 반응으로 형성되는 폴리머층(223) 및 구리 입자(221)로 형성되는 시드층(224)의 형상은 타깃기판(230)에 형성하고자 하는 배선의 패턴에 대응될 수 있다. 시드층(224)은 자체 전도성을 가질 정도로 구리의 질량비가 높지 않지만, 구리 도금 공정 시에 구리 도금이 가능하도록 하는 시드 역할을 할 수 있다.Meanwhile, a gap between the target substrate 230 and the supply substrate 210 may be sufficiently narrow. Accordingly, the organic compound 222 and the copper particles 221 may fly vertically upward. And since the light 331 may be irradiated to correspond to the pattern of the wiring to be formed, the region where the photochemical reaction occurs may correspond to the pattern of the wiring. Accordingly, the shape of the polymer layer 223 formed by the polymerization reaction of the flying organic compound 222 and the seed layer 224 formed of the copper particles 221 depends on the pattern of the wiring to be formed on the target substrate 230 . can be matched. Although the mass ratio of copper is not high enough to have self-conductivity, the seed layer 224 may serve as a seed enabling copper plating during a copper plating process.

배선형성단계(S150)는 시드층(224)에 구리 도금 공정을 실시하여 배선용 구리박막(225)을 형성하는 단계일 수 있다. 바람직하게는, 배선형성단계(S150)에서 실시되는 구리 도금 공정은 무전해 구리 도금 공정일 수 있다. 무전해 구리 도금은 시드층(224) 위에 염기 베이스에서 실시될 수 있으며, 이를 통해, 시드층(224) 상에 치밀한 배선용 구리박막(225)을 얻을 수 있다. 배선용 구리박막(225)의 두께는 무전해 구리 도금 공정 과정에서 조절될 수 있다.The wiring forming step ( S150 ) may be a step of forming a copper thin film 225 for wiring by performing a copper plating process on the seed layer 224 . Preferably, the copper plating process performed in the wiring forming step S150 may be an electroless copper plating process. The electroless copper plating may be performed on the seed layer 224 in a base base, thereby obtaining a dense copper thin film 225 for wiring on the seed layer 224 . The thickness of the copper thin film 225 for wiring may be adjusted during the electroless copper plating process.

도 6은 도 2의 방법으로 형성된 배선용 구리박막의 사진이다. 6 is a photograph of a copper thin film for wiring formed by the method of FIG. 2 .

도 6의 (a)의 FESEM 사진을 참고하면, 배선용 구리박막(225)은 치밀하게 결합되어, 기공이 거의 보이지 않음을 확인할 수 있다.Referring to the FESEM photograph of FIG. 6( a ), it can be seen that the copper thin film 225 for wiring is densely bonded, so that the pores are hardly visible.

그리고, 도 6의 (b)의 FESEM 사진을 참고하면, 유리 소재의 타깃기판(230)에 형성된 시드층(224) 및 배선용 구리박막(225)의 두께의 합이 200 nm 이하임을 확인할 수 있는데, 시드층 형성단계(S140)에서 유기화합물(222) 및 구리 입자(221)의 비상 시간 및 배선형성단계(S150)에서 무전해 구리 도금 시간을 적절하게 제어하면, 시드층(224) 및 배선용 구리박막(225)의 두께의 합을 50nm 이하로 형성할 수 있다. 이러한 시드층(224) 및 배선용 구리박막(225)의 두께의 감소는 시드층(224) 및 배선용 구리박막(225) 내 잔류 응력 감소로 이어질 수 있기 때문에, 시드층(224) 및 배선용 구리박막(225)의 내구성 향상의 효과를 가져올 수 있다.And, referring to the FESEM photograph of FIG. 6 (b), it can be confirmed that the sum of the thicknesses of the seed layer 224 and the copper thin film 225 for wiring formed on the target substrate 230 made of glass is 200 nm or less, If the flight time of the organic compound 222 and the copper particles 221 in the seed layer forming step S140 and the electroless copper plating time in the wiring forming step S150 are appropriately controlled, the seed layer 224 and the copper thin film for wiring The sum of the thicknesses of (225) can be formed to be 50 nm or less. Since the reduction in the thickness of the seed layer 224 and the copper thin film 225 for wiring may lead to a reduction in residual stress in the seed layer 224 and the copper thin film 225 for wiring, the seed layer 224 and the copper thin film for wiring ( 225) may have the effect of improving durability.

전술한 바와 같이, 구리는 소결온도에서 쉽게 산화되어 소결이 힘들기 때문에, 은보다 낮은 가격에도 불구하고 인쇄전자 기술에서 적용이 어렵다. 그리고, 종래의 인쇄전자 기술에서는 구리 페이스트가 배선을 형성할 기판에 직접 인쇄된 후 소결되어 배선으로 형성되는데, 이때 두꺼운 기판이 사용되는 경우 소결을 위해 제공되는 열 에너지가 기판으로 전달됨에 따라 소결 온도 유지가 어렵고, 또한 소결 온도보다 낮은 온도에서 변형되는 폴리머 기판은 사용이 곤란하다. 또한, 종래의 인쇄전자 기술에서는 구리 페이스트의 첨가물이 기화되어 배출되면서 배선에 기공이 많이 발생하여 배선 품질이 떨어진다.As described above, since copper is easily oxidized at a sintering temperature and sintering is difficult, it is difficult to apply in printed electronic technology despite a lower price than silver. And, in the conventional printed electronics technology, copper paste is directly printed on the substrate on which the wiring is to be formed and then sintered to form the wiring. A polymer substrate that is difficult to maintain and deforms at a temperature lower than the sintering temperature is difficult to use. In addition, in the conventional printed electronic technology, as the copper paste additive is vaporized and discharged, many pores are generated in the wiring, thereby deteriorating the quality of the wiring.

그러나, 본 발명에 따르면, 타깃기판(230)에 구리 입자(221)가 혼합된 폴리머층(223)이 형성되는 광소결 공정은 구리 입자(221)의 소결 온도보다 낮은 온도 영역에서 이루어질 수 있다. 즉, 본 발명에서는 산화되기 쉬운 구리 입자를 소결하여 배선을 형성하지 않고, 화학적으로 안정한 구리화합물 나노입자를 사용하여 배선을 형성하는 것이 가능하다.However, according to the present invention, the optical sintering process in which the polymer layer 223 in which the copper particles 221 are mixed is formed on the target substrate 230 may be performed in a temperature region lower than the sintering temperature of the copper particles 221 . That is, in the present invention, it is possible to form wiring using chemically stable copper compound nanoparticles without sintering copper particles that are easily oxidized to form wiring.

그리고, 본 발명에 따르면, 광소결 공정은 구리 입자(221)의 소결 온도보다 낮은 온도 영역에서 이루어질 수 있기 때문에, 구리의 소결온도 보다 낮은 온도에서 변형이 발생할 수 있는 PET를 포함하는 다양한 폴리머 소재의 기판이 타깃기판(230)으로 사용될 수 있다.And, according to the present invention, since the optical sintering process can be performed in a temperature region lower than the sintering temperature of the copper particles 221, various polymer materials including PET, which can be deformed at a temperature lower than the sintering temperature of copper, are produced. A substrate may be used as the target substrate 230 .

또한, 본 발명에 따르면, 광소결 공정에 의해서 구리 뿐만 아니라 접착성을 갖는 폴리머층을 동시에 증착할 수 있으므로, 유리나 폴리이미드와 같은 구리와 접착성이 좋지 않은 소재의 기판에서도 배선을 형성할 수 있다. 따라서, 타깃기판(230)의 종류, 두께 등의 제한이 낮아질 수 있고, 적절한 소재 선택이 가능하여 제조원가도 많이 낮춰질 수 있다.In addition, according to the present invention, not only copper but also a polymer layer having adhesive properties can be simultaneously deposited by the optical sintering process, so wiring can be formed even on a substrate made of a material having poor adhesion to copper, such as glass or polyimide. . Accordingly, restrictions on the type and thickness of the target substrate 230 may be lowered, and an appropriate material may be selected, so that the manufacturing cost may be greatly reduced.

또한, 본 발명에 따르면, 배선용 구리박막(225)은 무전해 구리 도금 공정을 통해 얻어지므로, 기공이 적거나 없어 치밀한 배선을 형성할 수 있다.In addition, according to the present invention, since the copper thin film 225 for wiring is obtained through an electroless copper plating process, it is possible to form a dense wiring with few or no pores.

그리고, 종래의 인쇄전자 기술에서는 원하는 배선을 형성하기 위하여 도전성 잉크를 기판의 특성에 맞추어 코팅하여 건조하는 공정이 필요한 반면, 본 발명에 따르면, 구리화합물 나노입자(220)는 공급기판(210)에 미리 코팅 및 건조된 상태로 준비될 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 도전성 잉크를 기판에 인쇄하는 공정이 생략될 수 있다.In addition, in the conventional printed electronic technology, a process of coating and drying a conductive ink according to the characteristics of the substrate is required to form a desired wiring, whereas according to the present invention, the copper compound nanoparticles 220 are applied to the supply substrate 210 . It may be prepared in a pre-coated and dried state. Accordingly, in the present invention, the process of printing the conductive ink on the substrate may be omitted.

이하에서는 전술한 배선 인쇄 방법을 수행하기 위한 배선 인쇄 장치에 대해서 설명한다.Hereinafter, a wiring printing apparatus for performing the above-described wiring printing method will be described.

도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 배선 인쇄 장치를 나타낸 정면예시도이고, 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 배선 인쇄 장치를 나타낸 측면예시도이고, 도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 배선 인쇄 장치의 도금부를 나타낸 예시도이다.7 is a front elevational view showing a wiring printing apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 8 is a side elevational view showing a wiring printing apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. It is an exemplary view showing the plating part of the wiring printing apparatus according to the first embodiment.

도 3, 도 7 내지 도 9에서 보는 바와 같이, 본 실시예에 따른 배선 인쇄 장치는 제1공급부(310), 제2공급부(320), 광원부(330) 그리고 도금부(360)를 포함할 수 있다.3 and 7 to 9 , the wiring printing apparatus according to the present embodiment may include a first supply unit 310 , a second supply unit 320 , a light source unit 330 , and a plating unit 360 . have.

제1공급부(310)는 구리 및 유기물을 포함하는 구리화합물 나노입자(220)가 상면에 코팅된 공급기판(210)을 공급할 수 있다.The first supply unit 310 may supply the supply substrate 210 on which the copper compound nanoparticles 220 including copper and organic material are coated.

공급기판(210)은 유연 필름으로 형성될 수 있으며, 제1공급부(310)는 공급기판(210)이 롤투롤 공급될 수 있도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 제1공급부(310)는 제1풀림롤러(311) 및 제1감김롤러(312)를 가질 수 있다.The supply substrate 210 may be formed of a flexible film, and the first supply unit 310 may be configured such that the supply substrate 210 may be supplied in a roll-to-roll manner. To this end, the first supply unit 310 may have a first unwinding roller 311 and a first take-up roller 312 .

공급기판(210)은 제1풀림롤러(311)에 감긴 상태일 수 있으며, 제1풀림롤러(311)에 감긴 공급기판(210)에는 구리화합물 나노입자(220)가 코팅된 상태일 수 있다. 제1풀림롤러(311)에서 풀리면서 공급되는 공급기판(210)은 제1감김롤러(312)에 감길 수 있다.The supply substrate 210 may be in a state wound around the first unwinding roller 311 , and the copper compound nanoparticles 220 may be coated on the supply substrate 210 wound around the first unwinding roller 311 . The supply substrate 210 supplied while being unwound by the first unwinding roller 311 may be wound around the first take-up roller 312 .

제2공급부(320)는 배선이 형성될 광투과성 재질의 타깃기판(230)을 공급기판(210)의 상측에 공급할 수 있다.The second supply unit 320 may supply the target substrate 230 made of a light-transmitting material on which the wiring is to be formed to the upper side of the supply substrate 210 .

타깃기판(230)은 유연 필름으로 형성될 수 있으며, 제2공급부(320)는 타깃기판(230)이 롤투롤 공급될 수 있도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 제2공급부(320)는 제2풀림롤러(321) 및 제2감김롤러(322)를 가질 수 있다.The target substrate 230 may be formed of a flexible film, and the second supply unit 320 may be configured such that the target substrate 230 may be supplied in a roll-to-roll manner. To this end, the second supply unit 320 may have a second unwinding roller 321 and a second take-up roller 322 .

타깃기판(230)은 제2풀림롤러(321)에 감긴 상태일 수 있으며, 제1풀림롤러(311)에서 풀리는 타깃기판(230)은 제2감김롤러(322)에 감길 수 있다.The target substrate 230 may be wound around the second unwinding roller 321 , and the target substrate 230 unwound by the first unwinding roller 311 may be wound on the second take-up roller 322 .

공급기판(210) 및 타깃기판(230)이 롤투롤 공급되도록 함으로써, 배선 인쇄 공정이 빠르게 진행될 수 있다.By allowing the supply substrate 210 and the target substrate 230 to be supplied in a roll-to-roll manner, the wiring printing process can be performed quickly.

광원부(330)는 타깃기판(230)의 상측에 구비되고, 타깃기판(230)을 투과하여 구리화합물 나노입자(220)가 광화학반응되도록 구리화합물 나노입자(220)에 광(331)을 조사할 수 있다. 광원부(330)로는 레이저 또는 제논램프가 사용될 수 있다.The light source unit 330 is provided on the upper side of the target substrate 230, and passes through the target substrate 230 to irradiate light 331 to the copper compound nanoparticles 220 so that the copper compound nanoparticles 220 photochemically react. can A laser or a xenon lamp may be used as the light source 330 .

광원부(330)에서 조사되는 광(331)에 의해 구리화합물 나노입자(220)가 광화학반응되어 구리 입자(221)가 환원되고, 광화학반응으로 가스 형태의 유기화합물(222)이 발생하여 비상할 수 있다. 그리고 유기화합물(222)이 중합 반응에 의해 타깃기판(230)의 하면에 형성하는 폴리머층 및 유기화합물(222)에 의해 비상되어 폴리머층에 혼합되는 구리 입자를 가지는 시드층(224)이 타깃기판(230)에 증착될 수 있다.The copper compound nanoparticles 220 are photochemically reacted by the light 331 irradiated from the light source 330 to reduce the copper particles 221 , and the organic compound 222 in gaseous form is generated by the photochemical reaction to fly. have. In addition, a polymer layer formed on the lower surface of the target substrate 230 by the organic compound 222 by polymerization reaction and a seed layer 224 having copper particles flying by the organic compound 222 and mixed into the polymer layer are formed on the target substrate. 230 may be deposited.

그리고, 도금부(360)는 타깃기판(230)의 하면에 형성되는 시드층(224)에 구리 도금 공정을 실시할 수 있다. 도금부(360)에서 시드층(224)에 구리 도금 공정이 진행되면 시드층(224)에는 배선용 구리박막(225)이 형성될 수 있다. 도금부(360)는 무전해 구리 도금을 실시하도록 구성되는 것이 바람직하다. 도 8에는 도금부(360)가 도금조(361) 및 도금조(361)에 수용되는 도금액(362)을 가지도록 구비되는 것으로 도시되고 있으나 이는 일 예를 나타낸 것일 뿐이며, 도금부(360)의 구성은 시드층(224) 상에 염기 베이스에서 무전해 도금을 실시할 수 있다면 특정한 구성으로 한정되는 것은 아니다.In addition, the plating unit 360 may perform a copper plating process on the seed layer 224 formed on the lower surface of the target substrate 230 . When a copper plating process is performed on the seed layer 224 in the plating unit 360 , a copper thin film 225 for wiring may be formed on the seed layer 224 . The plating unit 360 is preferably configured to perform electroless copper plating. In FIG. 8 , the plating unit 360 is illustrated as having a plating bath 361 and a plating solution 362 accommodated in the plating bath 361 , but this is only an example, and the The configuration is not limited to a specific configuration as long as electroless plating can be performed on the seed layer 224 in a base base.

한편, 배선 인쇄 장치는 가이드부(340)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the wiring printing apparatus may further include a guide part 340 .

가이드부(340)는 공급기판(210) 및 타깃기판(230)의 사이에 구비될 수 있다. 그리고, 가이드부(340)는 광(331)이 구리화합물 나노입자(220)에 조사되는 영역을 내측에 포함하도록 구비될 수 있다. 즉, 가이드부(340)는 광(331)이 구리화합물 나노입자(220)에 조사되는 영역을 감싸도록 구비될 수 있다. The guide part 340 may be provided between the supply substrate 210 and the target substrate 230 . In addition, the guide part 340 may be provided so as to include a region where the light 331 is irradiated to the copper compound nanoparticles 220 therein. That is, the guide part 340 may be provided so as to surround the area where the light 331 is irradiated to the copper compound nanoparticles 220 .

가이드부(340)는 광(331)이 구리화합물 나노입자(220)에 조사되는 영역을 감싸 가스 형태의 유기화합물(222) 및 유기화합물(222)에 의해 비상되는 구리 입자(221)가 타깃기판(230)으로 이동되도록 할 수 있다.The guide part 340 surrounds the area where the light 331 is irradiated to the copper compound nanoparticles 220 so that the organic compound 222 in gas form and the copper particles 221 flying by the organic compound 222 are placed on the target substrate. It can be moved to (230).

가이드부(340)는 상부가 타깃기판(230)의 하부에 밀착되고, 하부는 공급기판(210)의 상부에 밀착되도록 구비될 수 있다. 이를 통해, 가이드부(340)는 타깃기판(230)의 처짐을 방지하고, 타깃기판(230) 및 공급기판(210)의 간격이 일정하게 유지되도록 할 수 있다.The guide part 340 may be provided such that the upper part is in close contact with the lower part of the target substrate 230 and the lower part is in close contact with the upper part of the supply substrate 210 . Through this, the guide part 340 may prevent the target substrate 230 from sagging, and the distance between the target substrate 230 and the supply substrate 210 may be kept constant.

그리고, 배선 인쇄 장치는 흡입부(350)를 더 포함할 수 있다.In addition, the wiring printing apparatus may further include a suction unit 350 .

흡입부(350)는 타깃기판(230)의 외측에 구비될 수 있다. 흡입부(350)는 흡입력을 발생하는 가스 형태의 유기화합물(222)의 균일한 비상을 유도할 수 있으며, 이를 통해, 유기화합물(222)의 비상에 의해 비상되는 구리 입자(221)의 균일한 비상도 유도될 수 있다.The suction unit 350 may be provided outside the target substrate 230 . The suction unit 350 may induce a uniform flight of the organic compound 222 in the form of a gas generating suction force, and through this, the copper particles 221 flying by the flight of the organic compound 222 may uniformly fly. An emergency can also be induced.

흡입부(350)는 한 쌍으로 구비될 수 있으며, 타깃기판(230)의 공급방향을 기준으로 좌우에 각각 구비될 수 있다. 이를 통해, 가스 형태의 유기화합물(222) 및 구리 입자(221)가 어느 한 측으로 치우치지 않고 상향 이동되도록 도울 수 있다.The suction unit 350 may be provided as a pair, and may be respectively provided on the left and right with respect to the supply direction of the target substrate 230 . Through this, the gaseous organic compound 222 and the copper particles 221 may help to move upward without being biased to either side.

도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 배선 인쇄 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 배선 인쇄 공정을 나타낸 예시도이다. 본 실시예에서는 공급기판이 광투과성 재질로 형성될 수 있으며, 다른 구성은 전술한 제1실시예와 동일하므로 반복되는 내용은 가급적 설명을 생략한다. 10 is a flowchart illustrating a wiring printing method according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 11 is an exemplary diagram illustrating a wiring printing process according to the second embodiment of the present invention. In this embodiment, the supply substrate may be formed of a light-transmitting material, and since other configurations are the same as those of the first embodiment described above, repeated descriptions will be omitted as much as possible.

도 10 및 도 11에서 보는 바와 같이, 본 실시예에 따른 배선 인쇄 방법은 공급기판 마련단계(S410), 타깃기판 마련단계(S420), 반응단계(S430), 시드층 형성단계(S440) 그리고 배선형성단계(S450)를 포함할 수 있다. 10 and 11 , the wiring printing method according to the present embodiment includes a supply substrate preparation step (S410), a target substrate preparation step (S420), a reaction step (S430), a seed layer formation step (S440), and wiring It may include a forming step (S450).

공급기판 마련단계(S410)는 구리 및 유기물을 포함하는 구리화합물 나노입자(220)가 상면에 코팅된 광투과성 재질의 공급기판(510)을 마련하는 단계일 수 있다. The supply substrate preparation step ( S410 ) may be a step of preparing the supply substrate 510 made of a light-transmitting material on which copper compound nanoparticles 220 including copper and organic materials are coated.

공급기판(510)은 스티렌아크릴로니트릴(SAN), 폴리에틸렌 테레프타레이트(PET), 폴리스타이렌(PS), 폴리염화비닐(PVC), 폴리카보네이트(PC), 스티렌말레산무수물(SMA), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA) 중 적어도 하나 이상의 소재로 형성될 수 있다.The supply substrate 510 is styrene acrylonitrile (SAN), polyethylene terephthalate (PET), polystyrene (PS), polyvinyl chloride (PVC), polycarbonate (PC), styrene maleic anhydride (SMA), polymethyl It may be formed of at least one material of methacrylate (PMMA).

타깃기판 마련단계(S420)는 배선이 형성될 타깃기판(530)을 공급기판(510)의 상측에 마련하는 단계일 수 있다.The target substrate preparation step ( S420 ) may be a step of providing the target substrate 530 on which wiring is to be formed on the upper side of the supply substrate 510 .

타깃기판(530)은 공급기판(510)의 광투과성보다 낮은 광투과성을 가질 수 있으며, 나아가 타깃기판(530)은 광불투과성 재질로 형성될 수 있다. 공급기판(510) 및 타깃기판(530)은 플레이트 형태일 수도 있고, 유연한 필름 형태일 수도 있다.The target substrate 530 may have lower light transmittance than the light transmittance of the supply substrate 510 , and further, the target substrate 530 may be formed of a light opaque material. The supply substrate 510 and the target substrate 530 may be in the form of a plate or a flexible film.

반응단계(S430)는 공급기판(510)의 하측에서 조사되는 광(631)이 공급기판(510)을 투과하여 구리화합물 나노입자(220)에 조사되고, 구리화합물 나노입자(220)가 광화학반응되어 구리 입자(221)가 환원되며, 광화학반응으로 가스 형태의 유기화합물(222)이 발생하여 비상하는 단계일 수 있다.In the reaction step (S430), the light 631 irradiated from the lower side of the supply substrate 510 passes through the supply substrate 510 and is irradiated to the copper compound nanoparticles 220, and the copper compound nanoparticles 220 are photochemically reacted. This may be a step in which the copper particles 221 are reduced, and an organic compound 222 in the form of a gas is generated through a photochemical reaction and soars.

시드층 형성단계(S440)는 유기화합물(222)이 중합 반응에 의해 타깃기판(530)의 하면에 형성하는 폴리머층(223) 및 유기화합물(222)에 의해 비상되어 폴리머층(223)에 혼합되는 구리 입자(221)를 가지는 시드층(224)을 형성하는 단계일 수 있다.In the seed layer forming step (S440), the organic compound 222 is mixed with the polymer layer 223 by flying by the polymer layer 223 and the organic compound 222 formed on the lower surface of the target substrate 530 by a polymerization reaction. It may be a step of forming the seed layer 224 having the copper particles 221 to be formed.

배선형성단계(S450)는 시드층(224)에 구리 도금 공정을 실시하여 배선용 구리박막(225)을 형성하는 단계일 수 있다. 배선형성단계(S150)에서 실시되는 구리 도금 공정은 무전해 구리 도금 공정일 수 있다.The wiring forming step S450 may be a step of forming a copper thin film 225 for wiring by performing a copper plating process on the seed layer 224 . The copper plating process performed in the wiring forming step S150 may be an electroless copper plating process.

본 실시예는 공급기판(510)이 광투과성 재질로 형성되고, 광(631)이 공급기판(510)의 하측에서 공급기판(510)을 투과하여 구리화합물 나노입자(220)에 조사된다는 점에서 제1실시예와 차이가 있지만, 이러한 방법을 통해서도 제1실시예에서와 동일하게 시드층(224) 및 배선용 구리박막(225)을 형성할 수 있다.In this embodiment, the supply substrate 510 is formed of a light-transmitting material, and the light 631 passes through the supply substrate 510 from the lower side of the supply substrate 510 and is irradiated to the copper compound nanoparticles 220 . Although different from the first embodiment, it is possible to form the seed layer 224 and the copper thin film 225 for wiring in the same manner as in the first embodiment through this method.

도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 배선 인쇄 장치의 제1공급부, 제2공급부 및 광원부를 중심으로 나타낸 정면예시도이고, 도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 배선 인쇄 장치를 나타낸 측면예시도이고, 도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 배선 인쇄 장치의 무전해 도금부를 나타낸 예시도이다.12 is a front elevational view showing the first supply unit, the second supply unit, and the light source unit of the wiring printing apparatus according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 13 is the wiring printing apparatus according to the second embodiment of the present invention. It is a side view shown, and FIG. 14 is an exemplary view showing the electroless plating part of the wiring printing apparatus according to the second embodiment of the present invention.

도 11과 함께, 도 12 내지 도 14에서 보는 바와 같이, 본 실시예에 따른 배선 인쇄 장치는 제1공급부(610), 제2공급부(620), 광원부(630) 그리고 도금부(660)를 포함할 수 있다.11 and 12 to 14 , the wiring printing apparatus according to the present embodiment includes a first supply unit 610 , a second supply unit 620 , a light source unit 630 , and a plating unit 660 . can do.

제1공급부(610)는 구리 및 유기물을 포함하는 구리화합물 나노입자(220)가 상면에 코팅된 광투과성 재질의 공급기판(510)을 공급할 수 있다.The first supply unit 610 may supply the supply substrate 510 made of a light-transmitting material on which copper compound nanoparticles 220 including copper and organic materials are coated.

공급기판(510)은 유연 필름으로 형성될 수 있으며, 제1공급부(610)는 제1풀림롤러(611) 및 제1감김롤러(612)를 가지도록 구성되어 공급기판(510)이 롤투롤 공급될 수 있도록 할 수 있다. 공급기판(510)은 제1풀림롤러(611)에 감긴 상태일 수 있으며, 제1풀림롤러(611)에 감긴 공급기판(510)에는 혼합된 구리화합물 나노입자(220)가 코팅된 상태일 수 있다. 제1풀림롤러(611)에서 풀리면서 공급되는 공급기판(510)은 제1감김롤러(612)에 감길 수 있다.The supply substrate 510 may be formed of a flexible film, and the first supply unit 610 is configured to have a first unwinding roller 611 and a first winding roller 612 so that the supply substrate 510 is roll-to-roll supply. can make it happen The supply substrate 510 may be in a state wound around the first unwinding roller 611 , and the mixed copper compound nanoparticles 220 may be coated on the supply substrate 510 wound around the first unwinding roller 611 . have. The supply substrate 510 supplied while being unwound by the first unwinding roller 611 may be wound around the first take-up roller 612 .

제2공급부(620)는 배선이 형성될 타깃기판(530)을 공급기판(510)의 상측에 공급할 수 있다. 제2공급부(620)는 제2풀림롤러(621) 및 제2감김롤러(622)를 가지도록 구성되어 타깃기판(530)이 롤투롤 공급될 수 있도록 할 수 있다. 타깃기판(530)은 제2풀림롤러(621)에 감긴 상태일 수 있으며, 제2풀림롤러(621)에서 풀리면서 공급되는 타깃기판(530)은 제2감김롤러(622)에 감길 수 있다.The second supply unit 620 may supply the target substrate 530 on which wiring is to be formed to the upper side of the supply substrate 510 . The second supply unit 620 may be configured to have a second unwinding roller 621 and a second take-up roller 622 so that the target substrate 530 may be supplied in a roll-to-roll manner. The target substrate 530 may be in a state wound around the second unwinding roller 621 , and the target substrate 530 supplied while being unwound by the second unwinding roller 621 may be wound on the second winding roller 622 .

광원부(630)는 공급기판(510)의 하측에 구비되고, 공급기판(510)을 투과하여 구리화합물 나노입자(220)를 가열하는 광(631)을 조사할 수 있다.The light source unit 630 may be provided on the lower side of the supply substrate 510 and transmit light 631 to heat the copper compound nanoparticles 220 through the supply substrate 510 .

광원부(630)에서 조사되는 광(631)에 의해 구리화합물 나노입자(220)가 광화학반응되어 구리 입자(221)가 환원되고, 광화학반응으로 가스 형태의 유기화합물(222)이 발생하여 비상할 수 있다. 그리고 유기화합물(222)이 중합 반응에 의해 타깃기판(530)의 하면에 형성하는 폴리머층 및 유기화합물(222)에 의해 비상되어 폴리머층에 혼합되는 구리 입자를 가지는 시드층(224)이 타깃기판(530)에 증착될 수 있다.The copper compound nanoparticles 220 are photochemically reacted by the light 631 irradiated from the light source 630, and the copper particles 221 are reduced, and the organic compound 222 in the form of a gas is generated by the photochemical reaction to fly. have. In addition, a polymer layer formed on the lower surface of the target substrate 530 by the organic compound 222 by a polymerization reaction and a seed layer 224 having copper particles flying by the organic compound 222 and mixed into the polymer layer are formed on the target substrate. 530 may be deposited.

그리고, 도금부(660)는 타깃기판(530)의 하면에 형성되는 시드층(224)에 구리 도금 공정을 실시할 수 있다. 도금부(660)에서 시드층(224)에 구리 도금 공정이 진행되면 시드층(224)에는 배선용 구리박막(225)이 형성될 수 있다. 도금부(660)는 무전해 구리 도금을 실시하도록 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the plating unit 660 may perform a copper plating process on the seed layer 224 formed on the lower surface of the target substrate 530 . When the copper plating process is performed on the seed layer 224 in the plating unit 660 , a copper thin film 225 for wiring may be formed on the seed layer 224 . The plating unit 660 is preferably configured to perform electroless copper plating.

본 실시예에서도 배선 인쇄 장치는 가이드부(640) 및 흡입부(650)를 더 포함할 수 있다.Also in this embodiment, the wiring printing apparatus may further include a guide part 640 and a suction part 650 .

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present invention is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and likewise components described as distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

210,510: 공급기판 220: 구리화합물 나노입자
221: 구리 입자 222: 유기화합물
223: 폴리머층 224: 시드층
225: 배선용 구리박막 230,530: 타깃기판
310,610: 제1공급부 320,620: 제2공급부
330,630: 광원부 331,631: 광
340,640: 가이드부 350,650: 흡입부
360,660: 도금부210,510: supply substrate 220: copper compound nanoparticles
221: copper particles 222: organic compound
223: polymer layer 224: seed layer
225: copper thin film for wiring 230, 530: target substrate
310,610: first supply unit 320,620: second supply unit
330,630: light source unit 331,631: light
340,640: guide part 350,650: suction part
360,660: plating part

Claims (12)

구리 및 유기물을 포함하는 구리화합물 나노입자가 상면에 코팅된 공급기판을 마련하는 공급기판 마련단계;
배선이 형성될 광투과성 재질의 타깃기판을 상기 공급기판의 상측에 마련하는 타깃기판 마련단계;
상기 타깃기판의 상측에서 조사되는 광이 상기 타깃기판을 투과하여 상기 구리화합물 나노입자에 조사되고, 상기 구리화합물 나노입자가 광화학반응되어 구리 입자가 환원되며, 상기 광화학반응으로 가스 형태의 유기화합물이 발생하여 비상하는 반응단계;
상기 유기화합물이 중합 반응에 의해 상기 타깃기판의 하면에 형성하는 폴리머층 및 상기 유기화합물에 의해 비상되어 상기 폴리머층에 혼합되는 상기 구리 입자를 가지는 시드층을 형성하는 시드층 형성단계; 그리고
상기 시드층에 구리 도금 공정을 실시하여 배선용 구리박막을 형성하는 배선형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배선 인쇄 방법.A supply substrate preparation step of preparing a supply substrate coated on the upper surface of the copper compound nanoparticles containing copper and an organic material;
a target substrate preparation step of providing a target substrate made of a light-transmissive material on which wiring is to be formed on an upper side of the supply substrate;
Light irradiated from the upper side of the target substrate passes through the target substrate and is irradiated to the copper compound nanoparticles, the copper compound nanoparticles are photochemically reacted to reduce copper particles, and the organic compound in gaseous form is produced by the photochemical reaction a reaction step that occurs and takes off;
a seed layer forming step of forming a polymer layer in which the organic compound is formed on the lower surface of the target substrate by a polymerization reaction and a seed layer having the copper particles flying by the organic compound and mixed into the polymer layer; and
and a wiring forming step of forming a copper thin film for wiring by performing a copper plating process on the seed layer. 구리 및 유기물을 포함하는 구리화합물 나노입자가 상면에 코팅된 광투과성 재질의 공급기판을 마련하는 공급기판 마련단계;
배선이 형성될 타깃기판을 상기 공급기판의 상측에 마련하는 타깃기판 마련단계;
상기 공급기판의 하측에서 조사되는 광이 상기 공급기판을 투과하여 상기 구리화합물 나노입자에 조사되고, 상기 구리화합물 나노입자가 광화학반응되어 구리 입자가 환원되며, 상기 광화학반응으로 가스 형태의 유기화합물이 발생하여 비상하는 반응단계;
상기 유기화합물이 중합 반응에 의해 상기 타깃기판의 하면에 형성하는 폴리머층 및 상기 유기화합물에 의해 비상되어 상기 폴리머층에 혼합되는 상기 구리 입자를 가지는 시드층을 형성하는 시드층 형성단계; 그리고
상기 시드층에 구리 도금 공정을 실시하여 배선용 구리박막을 형성하는 배선형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배선 인쇄 방법.A supply substrate preparation step of preparing a supply substrate made of a light-transmitting material coated with copper compound nanoparticles containing copper and an organic material on the upper surface;
a target substrate preparation step of providing a target substrate on which wiring is to be formed on an upper side of the supply substrate;
Light irradiated from the lower side of the supply substrate passes through the supply substrate and is irradiated to the copper compound nanoparticles, the copper compound nanoparticles are photochemically reacted to reduce copper particles, and the organic compound in gaseous form is produced by the photochemical reaction a reaction step that occurs and takes off;
a seed layer forming step of forming a polymer layer in which the organic compound is formed on the lower surface of the target substrate by a polymerization reaction and a seed layer having the copper particles flying by the organic compound and mixed into the polymer layer; and
and a wiring forming step of forming a copper thin film for wiring by performing a copper plating process on the seed layer. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 구리화합물 나노입자는 구리 알콕사이드 화합물(Copper Alkoxide Compounds)인 것을 특징으로 하는 배선 인쇄 방법.3. The method of claim 1 or 2,
The wiring printing method, characterized in that the copper compound nanoparticles are copper alkoxide compounds (Copper Alkoxide Compounds). 제3항에 있어서,
상기 유기화합물은 에틸렌(CH2)이고, 상기 폴리머층은 폴리에틸렌(PE)층인 것을 특징으로 하는 배선 인쇄 방법.4. The method of claim 3,
The organic compound is ethylene (CH 2 ), and the polymer layer is a polyethylene (PE) layer. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 공급기판 및 상기 타깃기판은 유연 필름인 것을 특징으로 하는 배선 인쇄 방법.3. The method of claim 1 or 2,
The wiring printing method, characterized in that the supply substrate and the target substrate are flexible films. 구리 및 유기물을 포함하는 구리화합물 나노입자가 상면에 코팅된 공급기판을 공급하는 제1공급부;
배선이 형성될 광투과성 재질의 타깃기판을 공급기판의 상측에 공급하는 제2공급부;
상기 타깃기판의 상측에 구비되고, 상기 타깃기판을 투과하여 상기 구리화합물 나노입자가 광화학반응되도록 상기 구리화합물 나노입자에 광을 조사하는 광원부; 그리고
상기 타깃기판의 하면에 형성되는 시드층에 구리 도금 공정을 실시하는 도금부를 포함하고,
상기 광원부에서 조사되는 광에 의해 상기 구리화합물 나노입자가 광화학반응되어 구리 입자가 환원되고, 상기 광화학반응으로 가스 형태의 유기화합물이 발생하여 비상하며,
상기 시드층은 상기 유기화합물이 중합 반응에 의해 상기 타깃기판의 하면에 형성하는 폴리머층 및 상기 유기화합물에 의해 비상되어 상기 폴리머층에 혼합되는 상기 구리 입자를 가지고,
상기 도금부에서 상기 시드층에 구리 도금 공정이 진행되어 배선용 구리박막이 형성되는 것을 특징으로 하는 배선 인쇄 장치.A first supply unit for supplying a supply substrate coated on the upper surface of the copper compound nanoparticles containing copper and organic material;
a second supply unit for supplying a target substrate made of a light-transmitting material on which wiring is to be formed to an upper side of the supply substrate;
a light source unit provided on the upper side of the target substrate and irradiating light to the copper compound nanoparticles so that the copper compound nanoparticles are photochemically reacted through the target substrate; and
a plating unit for performing a copper plating process on a seed layer formed on a lower surface of the target substrate;
The copper compound nanoparticles are photochemically reacted by the light irradiated from the light source to reduce the copper particles, and the photochemical reaction generates an organic compound in the form of a gas and soars,
The seed layer has a polymer layer formed on the lower surface of the target substrate by the organic compound by a polymerization reaction, and the copper particles flying by the organic compound and mixed into the polymer layer,
and a copper plating process is performed on the seed layer in the plating unit to form a copper thin film for wiring. 구리 및 유기물을 포함하는 구리화합물 나노입자가 상면에 코팅된 광투과성 재질의 공급기판을 공급하는 제1공급부;
배선이 형성될 타깃기판을 상기 공급기판의 상측에 공급하는 제2공급부;
상기 공급기판의 하측에 구비되고, 상기 공급기판을 투과하여 상기 구리화합물 나노입자가 광화학반응되도록 상기 구리화합물 나노입자에 광을 조사하는 광원부; 그리고
상기 타깃기판의 하면에 형성되는 시드층에 구리 도금 공정을 실시하는 도금부를 포함하고,
상기 광원부에서 조사되는 광에 의해 상기 구리화합물 나노입자가 광화학반응되어 구리 입자가 환원되고, 상기 광화학반응으로 가스 형태의 유기화합물이 발생하여 비상하며,
상기 시드층은 상기 유기화합물이 중합 반응에 의해 상기 타깃기판의 하면에 형성하는 폴리머층 및 상기 유기화합물에 의해 비상되어 상기 폴리머층에 혼합되는 상기 구리 입자를 가지고,
상기 도금부에서 상기 시드층에 구리 도금 공정이 진행되어 배선용 구리박막이 형성되는 것을 특징으로 하는 배선 인쇄 장치.a first supply unit for supplying a supply substrate made of a light-transmitting material coated on an upper surface of copper compound nanoparticles containing copper and organic matter;
a second supply unit for supplying a target substrate on which wiring is to be formed to an upper side of the supply substrate;
a light source unit provided under the supply substrate and irradiating light to the copper compound nanoparticles so that the copper compound nanoparticles are photochemically reacted through the supply substrate; and
a plating unit for performing a copper plating process on a seed layer formed on a lower surface of the target substrate;
The copper compound nanoparticles are photochemically reacted by the light irradiated from the light source to reduce the copper particles, and the photochemical reaction generates an organic compound in the form of a gas and soars,
The seed layer has a polymer layer formed on the lower surface of the target substrate by the organic compound by a polymerization reaction, and the copper particles flying by the organic compound and mixed into the polymer layer,
and a copper plating process is performed on the seed layer in the plating unit to form a copper thin film for wiring. 제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 구리화합물 나노입자는 구리 알콕사이드 화합물(Copper Alkoxide Compounds)인 것을 특징으로 하는 배선 인쇄 장치.8. The method of claim 6 or 7,
The copper compound nanoparticles are a wiring printing apparatus, characterized in that copper alkoxide compounds (Copper Alkoxide Compounds). 제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 유기화합물은 에틸렌(CH2)이고, 상기 폴리머층은 폴리에틸렌(PE)층인 것을 특징으로 하는 배선 인쇄 장치.8. The method of claim 6 or 7,
The organic compound is ethylene (CH 2 ), and the polymer layer is a polyethylene (PE) layer. 제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 공급기판 및 상기 타깃기판의 사이에 구비되고, 상기 가스 형태의 유기화합물 및 상기 유기화합물에 의해 비상되는 상기 구리 입자가 상기 타깃기판으로 이동되도록 안내하는 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배선 인쇄 장치.8. The method of claim 6 or 7,
Wiring printing, characterized in that it is provided between the supply substrate and the target substrate, and further comprises a guide part for guiding the organic compound in gaseous form and the copper particles flying by the organic compound to move to the target substrate. Device. 제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 타깃기판의 상부 외측에 구비되고, 흡입력을 발생하여 상기 가스 형태의 유기화합물의 균일한 비상을 유도하는 흡입부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배선 인쇄 장치.8. The method of claim 6 or 7,
and a suction unit provided outside the upper portion of the target substrate and generating a suction force to induce uniform flight of the organic compound in gaseous form. 제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 공급기판 및 상기 타깃기판은 유연 필름으로 형성되어 롤투롤 공급되는 것을 특징으로 하는 배선 인쇄 장치.8. The method of claim 6 or 7,
The supply substrate and the target substrate are formed of a flexible film, and the wiring printing apparatus, characterized in that the roll-to-roll supply.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH06316761A (en) * 1993-04-30 1994-11-15 Nippon Steel Corp Film formation using laser deposition and device therefor
KR20100118230A (en) * 2009-04-28 2010-11-05 이봉구 Method for fabricating conductive micro-pattern
KR20150077675A (en) 2013-12-30 2015-07-08 전자부품연구원 Nano copper oxide composition for manufacturing electrode and manufacturing method of electrode using the same

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